•             Un correspondant m'a demandé de lui expliquer ce qu'il avait entendu à la télé, à savoir qu"un enfant avait été conçu à partir des ADN de trois personnes différentes et qu'il avait (ce qui est faux) un père et deux mères.
              Mais avant que j'essaie de vous donner des explications sur ce sujet, il faut que je vous donne un certain nombre de renseignements sur l'ADN et son rôle.
    Je le ferai en plusieurs articles pour que chacun ne soit pas trop long.
              Les figures de ces articles sont des montages que j'ai réalisés à partir de figures plus complexes, provenant d'articles de chercheurs, notamment Angulo Mora, biologiste au CEA.

              Ce premier article portera sur l'hérédité et la définition de l'ADN.

    L'ADN, support de notre hérédité.         En 1860, Johann Gregor Mendel (1822-1884 photo ci-contre), un moine botaniste autrichien, avec bien peu de moyens, va cependant trouver les premières clés de l'hérédité,  après avoir installé dans son monastère un jardin expérimental où il cultive des petits-pois. Mais le monde scientifique d'alors ne l'a pas cru.
              Le médecin F. Miescher en 1869 à Bâle, découvre ce qu'il croyait être une protéine, dont il montre la nature d'acide : la « nucléine » qui n'est autre que l'ADN, mais dont on ne connaît pas encore la structure.
               Le médecin allemand W. Flemming découvre en 1878 les chromosomes et est le premier à décrire la mitose, division des cellules au cours de laquelle les chromosomes se dédoublent.
                Le biologiste allemand T. Boveri entre 1887 et 1900 montre la relation entre les chromosomes et les facteurs génétiques et  que la mitose des cellules sexuelle (appelée méiose), se fait avec division par deux du nombre des chromosomes.

                Jusque là les découvertes étaient surtout d’ordre biologique; au 20ème siècle, on va faire maintenant des découvertes sur les structures chimiques.

                En 1896, l'allemand Kossel identifie les quatre bases azotées ( C,G,T,A) qui forment les “barreaux de l’échelle de l’ADN, mais on ne connaît pas encore cette structure spatiale. C’est l’enchaînement de ces quatre bases qui est le support de notre hérédité et constitue le génôme.(pas la peine de vous rappeler les formules; rappelez vous seulement : C,G - T,A).

    L'ADN, support de notre hérédité.

     

     L'ADN, support de notre hérédité.         Levene et Jacobs, identifient en 1927 le désoxyribose. C’est un sucre (un hydrate
    de carbone, our le schéma ci-contre). Il forme la structure de l’hélice de l’ADN, mais on attendra encore longtemps avant de la connaître.
              Le médecin américain Th. Avery en 1944 montre que l'ADN (la nucléine) est le support de l'hérédité des cellules dans les chromosomes de bactéries. 


              En 1950, E. Chargaff montre que les proportions des 4 bases sont telles que la guanine et la cytosine sont toujours associées, de même que l'adénine et la thymine.

              En 1953, J. Watson et F Crick reçoivent le prix Nobel pour avoir déterminé grâce à la diffraction de rayons X, la structure en double hélice de l'ADN.
              Ils montrent que les désoxyribose se lient à un phosphate et forment ainsi une chaîne hélicoïdale et que les bases azotées se lient à ces riboses comme le montre le schéma ci-dessous.


    L'ADN, support de notre hérédité.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

             

              Et en 1959 S Ochoa et A Komberg reçoivent également le prix Nobel pour avoir élucidé le mécanisme biologique de sa synthèse.
             Enfin, en 1965, Jacques Monod reçoit aussi le prix Nobel avec François Jacob et André Lwoff pour ses travaux sur l'ARN messager.qui va transporter dans les cellules une partie du message de l’ADN pour synthétiser acides aminés et protéines, qui sont à la base de la vie.

             Dans le prochain article, je vous montrerai comment l'ADN est inséré dans nos cellules.

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             J’ai eu l’occasion de lire les propos d’un scientifique américain, Hunter Hoffman, directeur du Centre de réalité virtuelle à l'université de Washington, à Seattle.

     

           Il s’intéressait à l’initiative d’un chercheur qui a eu l’idée de faire porter des casques de « réalité virtuelle » à des patient subissant des souffrances atroces, notamment des grands brûlés que la morphine n’arrivait pas à soulager entièrement, avec tous les inconvénients de cette drogue.

          On avait alors constaté que ce port associé évidemment à des images adéquates, soulageait considérablement la souffrance des malades.

          Les images projetées étaient celles d’un environnement très froid, neige, glaces, montagnes ou contrées polaires, et ces paysages dans lesquels ils se déplaçaient librement, grâce à leur casque,  leur faisaient en partie oublier leur douleur.

     

          Pour expliquer ce phénomène,  Hunter Hoffmann a appliqué à des volontaires des tests de douleur, en observant leur cerveau sous IRM et a comparé à un groupe témoin auquel on n’infligeait aucune souffrance.

         Cela a posé quelques problèmes quant aux lunettes à utiliser, car dans un appareil d’IRM, il y a un aimant très puissant, et on ne peut introduire dans la chambre d’essai aucun élément métallique. Il a donc fallu laisser à l’extérieur tout l’électronique et ne rentrer les images que par une fibre optique, vers des lunettes en plastique.

         Les essais ont confirmé la diminution de douleur due au port des lunettes de réalité virtuelle, les zones du cerveau qui la ressentent, notamment l’hypothalamus, étant beaucoup moins sollicitées. Il semble que cela soit due à l’augmentation de sécrétion d’endorphines, qui, produites naturellement par l’organisme, ont un rôle analogue à la morphine, et bloquent les synapses du circuit de transmission de la douleur.

         Le professeur Hoffmann essaie de confirmer ce résultat en injectant un antidote de la morphine et des endorphines, la naloxone, qui bloque leur action au niveau des récepteurs des synapses, pour voir si le port des lunettes a alors un effet moindre.

     

         Les études sur la réalité virtuelle et ses effets sur le cerveau sont d’ailleurs intéressantes.

         Une université de Californie a montré, sous la direction du Pr Mayank Mehta, que des rats, qui avaient des comportements voisin en apparence dans un environnement réel et dans un environnement virtuel, présentaient en réalité des perturbations très importantes au niveau de l’hippocampe (le professeur de la mémoire épisodiques et des cartes spatio-temporelles de notre environnement).

         Les chercheurs avaient « reconstruit » en images sur des écrans, de part et d’autre d’un tapis roulant sur lequel marchaient les rats (retenus par un harnais), la salle réelle où évoluaient habituellement les rats.

         Lorsque le rat naviguait en réalité virtuelle, la moitié environ des neurones de son hippocampe étaient inactifs et l’autre moitié, complètement perturbée. L’activité de l’ensemble du cerveau était par ailleurs diminuée.
         On n’a évidemment aucune idée de l’extrapolation à l’homme ni des effets à long terme qui pourraient subsister.

         Les scientifiques vont essayer de comprendre les transformations chimiques à la base de ces observations;

     

         On nous promet  actuellement une télévision en relief qui repose sur des techniques voisines de la réalité virtuelle, et l’industrie du jeu vidéo future semble dépendre de cette technologie.
         Il serait important de savoir quels -sont les risques encourus, notamment pour les enfants dont le cerveau n’est pas encore arrivé à maturité et qui est donc plus fragile.

     

         Un autre point d’ailleurs est inquiétant : les casques utilisés il y a quelques années étaient à base de leds alors que les casques actuels utilisent des « oleds » (voir mes articles des 9 et 24 janvier et 14 février 2016). Les leds émettaient de la lumière blanche. Les leds des lumières colorées parmi lesquelles des lumières bleues entre 400 et 450 nm de longueur d’onde. Ces lumières peuvent avoir, à la longue un effet de destruction des cellules de la rétine, car la distance d’effet est faible et les durées d’exposition importantes. C’est surtout vrai pour les enfants dont la rétine n’est pas mature avant 15 ans.

     

         Ces lunettes ont par ailleurs des effets secondaires : céphalées, nausées vomissements, qui sont d’origine oculaire et traitement par le cerveau, un peu comme dans le mal de mer.

         La raison est multiple.

     

         D’abord l’écran sur lequel on projette l’image est constitué par les verres de la lunette, qui est tr§ès proche de l’oeil. C’est un peu comme si vous regardiez votre grand écran de télévision à 30 cm de distance. Cela complique la tâche de la vision.

     

         L'œil fonctionne un peu comme un appareil photo. Lorsque l'on veut prendre une photo d'un objet proche, il faut faire la mise au point. C’est la même chose pour l’œil. Le cerveau est capable de modifier les courbures du cristallin pour faire la mise au point de l’image sur la rétine, suivant la distance à laquelle se situent les objets que l'on regarde ; c'est l’accommodation.

         L’intensité de l’accommodation donne au cerveau une indication de la distance d’un objet (même si on ne regarde qu’avec un seul œil), et la taille de l’objet (si on en connait la nature) donne également des indications sur sa distance, mais cela reste peu précis et la vision en relief résulte de l’utilisation des deux yeux.

         Lorsque les deux yeux regardent un objet, deux images sont transmises de la rétine au cerveau, qui va les interpréter. Pour que l’objet ne soit pas vu en double, les muscles de l’œil dirigent le regrd de chaque œil vers l’objet. Les lignes de regard sont parallèles pour un objet très éloigné alors qu’elles forment un angle d’autant plus grand que l’objet est proche : c’est ce que l’on appelle la convergence.

         Nos deux yeux étant distants d’une soixantaine de millimètres horizontalement, les images rétiniennes droite et gauche de l’espace (donc les perceptions ou extériorisations monoculaires) sont planes mais légèrement

         Notre cortex visuel est alors capable d’analyser les petites disparités horizontales des deux images rétiniennes pour construire à partir de deux informations 2D, une perception 3D (en relief) beaucoup plus précise qu’en vision monoculaire.

     

         Dans la vue normale les deux phénomènes de convergence et d’accommodation sont liés et commandés par le cerveau pour voir une image nette et unique.

         Lorsque l’on a un casque de réalité virtuelle la convergence se fait sur l’objet que l’on voit  sur l’image qui est donc à une certaine distance, alors que l’accommodation se fait sur l’écran (la lunette) à quelques centimètres de l’œil.

         Il y a décalage entre les deux commandes habituelles du cerveau qui estr très mal à l’aise et doit s’adapter difficilement.

     

         Par ailleurs si vous vous déplacez dans le paysage de réalité virtuelle, vos yeux voient l’environnement se déplacer, mais vous ne marchez ni ne bougez réellement : les commandes motrices, les sensations de l’oreille interne et des capteurs d’équilibre sont en contradiction avec ce que vous voyez. D’où un malaise analogue au mal de mer ou au mal d’auto.

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  •        Je viens de lire un article qui me paraît inquiétant.

     Les paysans chinois ayant des difficultés à fournir suffisamment de viande au consommateur, qui mangent beaucoup plus de viande qu’il y a quelques années, aurait décidé qu’une usine, à l’est de Pékin, allait cloner en série, vaches chevaux et même des chiens. L’usine serait en construction.

     Le chiffre d’un million de vaches par an a été avancé et il s’agirait de chiens policiers pour la police et l’armée. La production devrait démarre en 2017.

     La société de biotechnologie chinoise Boyalife et sa comparse sud-coréenne Sooam Biotech auraient investi une trentaine de millions d’euros., 

     La compagnie coréenne aurait déjà cloné des chiens décédés pour les remplacer à l’identique auprès de leurs propriétaires.

     

     Il est peu probable que la viande de vache clonée soit dangereuse à manger, surtout cuite, mais il serait quand même nécessaire d’étudier la question avant de la commercialiser

     Si c’est pour faire de la viande de boucherie, la vache sera abattue assez vite et donc le vieillissement de ses cellules n’est pas un problème.

     Mais les essais menés sur les brebis ou les singes, o,t montré que les animaux clones vieillissaient mal et mourraient beaucoup plus jeunes que les animaux conçus naturellement.

     

     Surtout c’est le début d’une habitude de clonage. A quand celui des humains ?

    Et là c’est inquiétant. On est en plein eugénisme.

     

     Pour ceux qui ne sont pas habitués à ces techniques, quelques mots sur le clonage.

     Ce n’est pas une invention de l’homme. A l’origine presque toutes les cellules vivante qui se reproduisent  se clonent : leur ADN se divise en deux ADN identiques, et donc sauf mutation ou erreur accidentelle, les cellules produites sont identiques aux cellules mères. C’est donc le phénomène naturel le plus courant.

     C’est également un mode de reproduction naturel chez les plantes : le fraisier par exemple (ou certains lierres) envoie dans le sol une ramification, le stolon, qui a un moment fait des racine, puis se sépare et devine autonome.

     Mais on peut aussi provoquer cette reproduction par bouturage.

     Le greffage est aussi une sorte de clonage par modification d’ADN.

     Mais il existe dans les plantes des amas de cellules indifférenciées ( les méristèmes), qui peuvent se multiplier en se différenciant selon certaines conditions.

     En laboratoire, en introduisant de l’ADN dans ces cellules on peut les cultiver et produire in vitro, un embryon de plante, puis une petite plante qui pourra se développer ensuite.

     Pour les animaux, et notamment les mammifères, la reproduction naturelle se fait par fécondation d’un œuf femelle par de la semence mâle. 

     Le clonage est très différent puisqu’on ne part que de l’ovocyte, mais qui est énuclée pour qu’il n’apporte plus son ADN et  on introduit dans cet ovocyte le noyau d’une cellule différenciée, qui apporte donc la totalité de son ADN.

     Le clone est donc théoriquement identique à l’animal qui a fourni cette cellule.

     En 1963, l'embryologiste chinois Tong Dizhou, fut le premier à cloner un poisson à partir du noyau d'une cellule d’embryon.

     En 1996 le premier mammifère cloné fut une brebis, Dolly, qui fut euthanasiée en 2003 à la suite d'une maladie pulmonaire qu'ont les brebis normalement à 11 ou 12 ans. On constata un vieillissement prématuré des cellules de son corps.

     Depuis les années 2000 de nombreux essais ont été faits : vache, taureaux et bœuf sauvage, cheval et jument, cochons, divers animaux de laboratoire, chiens et chats.

     On a réussi même à faire des clones de clones.

     

     En fait si l’on transmet le matériel génétique de la cellule de l’animal que l’on veut cloner, le matériel et le mécanisme de transcription restert celui des cellules du receveur.
     L’expression de certains gènes peut donc se faire différemment que dans l’animal initial et le clone n’est pas parfaitement identique à l’animal original. On a par exemple constaté que, sur les bovins, les taches colorées sur la peau ne sont pas au même emplacement.

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    Le rat-taupe et le cancer.

      Je ne sais pas si vous saviez ce qu’était un rat-taupe nu ? Pas moi, jusqu’à ce qu’on en parle sur les revues médicales.

        C’est une bête très bizarre appelée aussi « Hétérocéphale », un petit rongeur dépourvu de poils, qui vit uniquement sous terre pour ne pas mourir de froid.
    Il mesure entre 10 et 30 cm de long, plus une queue de 10 cm environ, avec une tête affreuse car la mâchoire est très développée pour permettre de creuser des galeries.
        Ils ont quelques poils …. entre les orteils des pattes et devant le museau des poils vibratiles pour sentir les obstacles (en effet dans le noir il n’y voit rien) !!
        Ce qui est original chez cet animal c’est au plan physique sa capacité de reproduction et sa longévité. Il peut vivre une trentaine d’années, ce qui est énorme pour un rat (c’est comme si certains hommes vivaient 600 ans !).

        Sa reproduction est très particulière. Dans un groupe (une espèce de colonie), une seule femelle, la « reine » est reproductrice et allaiter les bébés rats. (c’est un mammifère)
        Elle passe sa vie à engendrer, s’accouplant avec un harem de mâles (pour mélanger les gênes) et accouche 5 fois par an d’une douzaine de rats.
        Elle est nourrie par les autres membres, ainsi que les bébés rats lorsqu’ils sont sevrés. Les rats-taupes sont végétariens, mangent des racines, qui leur fournissent l’eau nécessaire. Leur besoin en eau sous terre est faible et ils n’ont pas besoin de boire.

        Ces rats-taupes sont originaux par leur organisation sociale, analogue à celle des fourmis ou des abeilles. Seule la reine et le harem de mâles sont destinés à la reproduction. Les autres membres sont ou soldats ou ouvriers et ont une morphologie différente. Les ouvriers creusent les galeries, et approvisionnent la nourriture et la stockent dans des magasins. Les soldats défendent la colonie et ses galeries.
        Quand deux colonies se rencontrent en creusant des galeries, c’est le combat sans merci, jusqu’à ce qu’un reine et son harem soient tués. Les ouvriers et soldats rescapés sont emmenés en esclavage ou tués s’ils résistent.
        Ils ré-ingurgitent une partie de leurs déjections de cellulose, et élèvent des insectes qui finissent de nettoyer leur habitation.
        Cette organisation sociale est unique chez les vertébrés.

        Si on en parle au plan médical c’est qu’ils ont deux caractéristiques particulières :
        - ils sont insensibles a la douleur car leur système nerveux ne comporte pas de neurotransmetteur pour la transmettre (un neuropeptide, appelé « substance P », dont des récepteurs spécifiques se trouvent sur les nerfs spécialisés pour transmettre la sensation de douleur à l’hypothalamus).
        - Ils n’ont jamais de cancer, ce qui intrique les chercheurs. (pourquoi ?)

        Une chose extraordinaire vient d’arriver en 2015. Deux rats-taupes, pensionnaires de zoos américains, viennent d’être diagnostiqués cancéreux.
        Le premier, âgé de 22 ans, atteint d’une tumeur mammaire, a été opéré et se porte bien. Le second, d’environ 20 ans, avait une maladie de la peau de la face et en est mort.
    Son autopsie a révélée, à la stupéfaction des vétérinaires, qu’il avait une tumeur de l’estomac.
        Pourquoi ? Ont ils subis une mutation génétique ?
        Les scientifiques s’y intéressent beaucoup car cela pourrait être important pour permettre de comprendre le cancer humain et le soigner.

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              Nous sommes en période de fêtes et les réveillons de Noël et de Nouvel an sont, dans les familles l’occasion de faire des repas exceptionnels. 
    Parmi les plats préférés des français le foie gras et la dinde aux marrons.

               Mais en faisant mes courses dans les supermarchés, j’entends des personnes qui ont peur d’attraper la grippe aviaire en mangeant ces plats et le gouvernement ne fait pas rassurer sur la télévision.

               Je rappelle d’abord que le virus de la grippe aviaire ressemble à celui de la grippe, et n’en diffère que par une structure interne un peu différente; alors que la grippe humaine est en général un H1N1 ou H2N3, celui de la grippe aviaire est un H5N1.
             Voici à quoi cela correspond :

              A la surface du virus, une protéine (l’hémagglutinine HA) est responsable de la fixation du virus sur les cellules qu’il va infecter. On en connait 16 sortes de H1 à H16.
               Les souches H1, H2 et H3 correspondent aux grippes humaines, les autres à celles sur des animaux, La H5 est très souvent rencontrée sur les oiseaux.
               Une deuxième protéine (la neuramidase NA) avec neuf types de N1 à N9, facilite l’entrée du virus en faisant un « trou chimique » dans les parois cellulaires.
              Un virus de grippe est donc caractérisé par deux lettres correspondant aux deux types de protéines comme le H1N1, mais en fait  il peut y avoir de nombreux virus différents H1N1 correspondant à des ARN différents, issus de mutations génétiques.
              On ne peut pas associer une dangerosité à ces sous types, les grandes pandémies humaines passées correspondant à des virus A, H1N1, H2N2 et H3N2.
              Le virus grippal infecte d'autres animaux que l'homme, terrestres et marins, et c'est chez l'oiseau qu'elle est la plus fréquente : « peste aviaire », « grippe aviaire » ou « grippe du poulet » et celle de ces dernières années très pathogène pour les oiseaux, était de type H5N1.

               Je rappelle par ailleurs qu’un virus ne vit que dans des cellules hôtes vivantes, et il ne peut se multiplier qu’en interne. A l’extérieur d’un organisme il ne survivra que quelques heures, voir quelques jours s’il est protégé de la lumière et de la pluie.
              On peut attraper une maladie bactérienne en étant dans un endroit où a séjourné un malade. Par contre on ne contractera pas une maladie virale si on est à plusieurs mètres de lui.
              La contagion par un virus se fait par contact avec la personne ou l’animal, par respiration des gouttelettes qu’expectore la personne en toussant ou par des liquides biologiques, sang, sueur, sperme, excréments. Pour des virus très contagieux par de que l’on appelle du nom barbare de « fomites », les traces de ces liquides organismes laissées sur des support (par exemple les poignées de portes), et cela pendant quelques heures seulement.
              Pour la grippe aviaire, elle est extrêmement contagieuse entre oiseaux, qui se touchent ou sont en contact avec des fomites laissées sur le sol par des animaux contaminés. Par contre elle est peu contagieuse vis à vis de l’homme, sauf s’il manipule ces oiseaux malades, et notamment leurs plumes, dont il peut respirer de petites particules ou contaminer ses mains.
              Et le virus, en admettant qu’il soit présent dans une viande, ne résistera pas à la chaleur de la cuisson.

              Les gens ont peur parce que les journalistes mettent en exergue le sensationnel et qu’on a abattu 2000 volailles d’un élevage où il n’y avait qu’une bête malade (ou soupçonnée de l’être). En fait la raison est d’éviter de propager la maladie parmi les autres élevages car là, la contagion est grande entre oiseaux (jusqu'à 100% de mortalité dans les 48 heures), et il y aurait une pandémie animale, faisant beaucoup de morts parmi dindes, chapons, oies et canards, poulets etc… ce qui serait une catastrophe économique.
              Evidemment si la maladie ne se propage pas, l’homme est d’autant plus protégé, mais en fait seuls les éleveurs et les gens qui plument les oiseaux sont vraiment exposés.
              Par ailleurs il faut surveiller le virus et notamment ses mutations éventuelles.

              Donc n’ayez aucune crainte : 

     - d’abord les précautions et la surveillance sont telles qu’aucun oiseau contaminé ne peut se retrouver sur les étals des magasins.

     - ensuite, quand bien même il y en aurait un, la cuisson détruit le virus et donc manger sa viande ou son foie est dans danger aucun.

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